光催化技術(shù)是處理廢水、分解水產(chǎn)氫和凈化室內(nèi)環(huán)境的有效手段之一。石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是非金屬半導(dǎo)體光催化劑,由于其成本低廉、對(duì)環(huán)境無(wú)毒害作用以及具有良好的可見(jiàn)光響應(yīng)性、化學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,已成為光催化劑研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。然而,傳統(tǒng)塊狀g-C₃N₄的比表面積低、導(dǎo)電性能差、光生電子空穴復(fù)合率高,實(shí)際應(yīng)用受到限制。因此從調(diào)控形貌和構(gòu)建異質(zhì)結(jié)兩方面對(duì)g-C₃N₄進(jìn)行修飾改進(jìn),以獲得催化性能最佳的光催化劑。采用不同的實(shí)驗(yàn)方法制備了塊狀、棒狀、球狀和蜂窩狀的g-C₃N₄。采用X射線衍射、傅里葉變換紅外光譜、掃描電鏡、氮?dú)馕?脫附、紫外-可見(jiàn)漫反射光譜、X-光電子能譜等手段對(duì)不同形貌的g-C₃N₄材料進(jìn)行了表征。通過(guò)光催化產(chǎn)氫和光催化降解羅丹明B(RhB)實(shí)驗(yàn),研究了不同形貌g-C₃N₄的光催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同形貌的g...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 光催化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用
        1.2.1 光催化技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 光催化技術(shù)的應(yīng)用
        1.2.3 影響光催化活性的因素
    1.3 光催化劑的研究概況
    1.4 g-C₃N₄ 的研究概述
        1.4.1 g-C₃N₄ 的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.4.2 g-C₃N₄ 的制備方法
        1.4.3 提高g-C₃N₄ 光催化性能的途徑
    1.5 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 催化劑的制備
        2.2.1 塊狀g-C₃N₄ 的制備
        2.2.2 棒狀g-C₃N₄ 的制備
        2.2.3 球狀g-C₃N₄ 的制備
        2.2.4 蜂窩狀g-C₃N₄ 的制備
        2.2.5 TiO₂ 材料的制備
        2.2.6 TiO₂/棒狀g-C₃N₄ 復(fù)合光催化劑的制備
    2.3 催化劑的表征方法
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 FT-IR光譜
        2.3.3 SEM分析
        2.3.4 TEM分析
        2.3.5 BET分析
        2.3.6 XPS光譜分析
        2.3.7 UV-DRS光譜分析
        2.3.8 PL光譜分析
        2.3.9 液相色譜一質(zhì)譜分析
    2.4 催化劑的電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 Mott-Schottky測(cè)試
        2.4.2 交流阻抗(EIS)測(cè)試
    2.5 催化劑的光電性能測(cè)試
    2.6 催化劑的光催化性能測(cè)試
        2.6.1 光催化制氫性能測(cè)試
        2.6.2 光催化降解染料性能測(cè)試
第3章 不同形貌g-C₃N₄ 的制備及其催化性能研究
    3.1 不同形貌g-C₃N₄ 的表征
        3.1.1 XRD分析
        3.1.2 FTIR分析
        3.1.3 SEM分析
        3.1.4 BET分析
        3.1.5 XPS分析
        3.1.6 UV-DRS分析
        3.1.7 PL分析
    3.2 不同形貌g-C₃N₄ 的電化學(xué)性能測(cè)試
        3.2.1 Mott-Schottky測(cè)試
        3.2.2 EIS測(cè)試
    3.3 不同形貌g-C₃N₄ 的光電性能測(cè)試
    3.4 不同形貌g-C₃N₄ 的光催化性能測(cè)試
        3.4.1 光催化制氫性能測(cè)試
        3.4.2 光催化降解染料性能測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 TiO₂/棒狀g-C₃N₄ 復(fù)合光催化劑的研究
    4.1 不同比例TiO₂/RCN復(fù)合光催化劑的表征
        4.1.1 XRD分析
        4.1.2 FTIR分析
        4.1.3 形貌分析
        4.1.4 BET分析
        4.1.5 XPS分析
        4.1.7 UV-DRS分析
        4.1.8 PL分析
    4.2 不同比例TiO₂/RCN復(fù)合光催化劑的電化學(xué)性能測(cè)試
        4.2.1 Mott-Schottky測(cè)試
        4.2.2 EIS測(cè)試
    4.3 不同比例TiO₂/RCN復(fù)合光催化劑的光電性能測(cè)試
    4.4 不同比例TiO₂/RCN復(fù)合光催化劑的光催化性能測(cè)試
        4.4.1 光催化制氫性能測(cè)試
        4.4.2 光催化降解染料性能測(cè)試
    4.5 光催化降解RhB的中間產(chǎn)物分析
    4.6 光催化的機(jī)理研究
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3903414